KR20210122807A

KR20210122807A - 로터리 성형기

Info

Publication number: KR20210122807A
Application number: KR1020217027204A
Authority: KR
Inventors: 카츠유키 가와타
Original assignee: 교라꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2021-10-12
Also published as: WO2020158703A1; CN113226698A; EP3919257A4; CN113226698B; TW202031460A; US20220168944A1; EP3919257A1

Abstract

제조가 용이한 로터리 성형기를 제공한다. 본 발명에 의하면, 제1 및 제2 금형과, 캠 축과, 캠 궤도 부재를 구비하는 로터리 성형기로서, 제1 및 제2 금형 및 캠 축은 공전축을 중심으로 회전하도록 구성되고, 상기 캠 궤도 부재는 캠 궤도를 가지며, 상기 캠 축은 상기 회전에 수반하여 상기 캠 궤도를 따르도록 이동하고, 상기 캠 축의 이동에 수반하여 제1 및 제2 금형이 개폐하며, 상기 캠 축의 길이 방향을 축 방향으로 하면, 제1 및 제2 금형이 닫힌 시점에서의 상기 축 방향과, 제1 및 제2 금형이 가장 열린 시점에서의 상기 축 방향 사이의 각도가 45도 이하가 되는, 로터리 성형기가 제공된다.

Description

로터리 성형기

본 발명은 로터리 성형기에 관한 것이다.

특허문헌 1∼2의 로터리 성형기에서는, 1쌍의 금형을 공전시키면서 개폐함으로써, 1쌍의 금형 사이로의 패리슨의 공급, 패리슨의 성형, 및 성형체의 취출을 행하고 있다.

(제1 관점)

특허문헌 1의 1쌍의 금형의 개폐는 1쌍의 금형의 한쪽과 일체인 연결봉에 유지된 캠 롤러를 캠 궤도에 의해 이동시킴으로써 행하고 있다.

(제2 관점)

특허문헌 2의 로터리 성형기는 밀어올림 부재 및 가이드 부재를 구비하고 있다. 한편, 밀어올림 부재는 축 회전함으로써 성형체를 금형으로부터 떼어내는 기능을 갖고, 금형에 회전이 자유롭도록 장착되어 있다. 또한, 가이드 부재는 밀어올림 부재를 회전시키는 기능을 갖고, 로터리 성형기에 부설되어 있다. 그리고, 금형이 공전하는 과정에 있어서 밀어올림 부재가 가이드 부재에 접촉한다. 이에 의해, 밀어올림 부재가 가이드 부재로 회전되어 성형체가 금형으로부터 밀어올려진다.

일본 공개특허공보 평11-333915호 일본 공개실용신안공보 소61-047619호

(제1 관점)

특허문헌 1에서는, 1쌍의 금형을 닫은 시점에서의 연결봉의 방향과, 1쌍의 금형이 가장 열린 시점에서의 연결봉의 방향 사이의 각도가 90도 이상으로 되어 있다. 이 때문에, 캠 궤도를 입체적으로 매우 크게 변위시킬 필요가 있어, 이러한 캠 궤도를 실현하는 레일의 제조 난이도가 매우 높다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 제조가 용이한 로터리 성형기를 제공하는 것이다.

(제2 관점)

특허문헌 2에 있어서, 밀어올림 부재가 가이드 부재와 접촉하고 있을 때는, 밀어올림 부재는 가이드 부재의 표면을 따르면서, 서서히 회전한다. 한편, 밀어올림 부재가 가이드 부재를 통과하여 밀어올림 부재와 가이드 부재가 비접촉 상태로 되어 있을 때는, 밀어올림 부재가 자유롭게 회전 가능하다. 이 때문에, 특허문헌 2의 로터리 성형기에서는, 성형체의 성형 전단계에 있어서 밀어올림 부재가 흔들려 밀어올림 부재가 금형 상의 패리슨을 이동시켜, 패리슨의 위치가 원하는 위치로부터 어긋나고, 성형체가 원하는 형상으로 성형되지 않는 경우가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 보다 확실히 원하는 형상의 성형체를 성형할 수 있는 로터리 성형기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(제1 관점)

본 발명에 의하면, 제1 및 제2 금형과, 캠 축과, 캠 궤도 부재를 구비하는 로터리 성형기로서, 제1 및 제2 금형 및 캠 축은 공전축을 중심으로 회전하도록 구성되고, 상기 캠 궤도 부재는 캠 궤도를 가지며, 상기 캠 축은 상기 회전에 수반하여 상기 캠 궤도를 따르도록 이동하고, 상기 캠 축의 이동에 수반하여 제1 및 제2 금형이 개폐하며, 상기 캠 축의 길이 방향을 축 방향으로 하면, 제1 및 제2 금형이 닫힌 시점에서의 상기 축 방향과, 제1 및 제2 금형이 가장 열린 시점에서의 상기 축 방향 사이의 각도가 45도 이하인, 로터리 성형기가 제공된다.

본 발명에서는, 제1 및 제2 금형이 닫힌 시점에서의 캠 축의 축 방향과, 제1 및 제2 금형이 가장 열린 시점에서의 캠 축의 축 방향 사이의 각도가 45도 이하이다. 이 때문에, 특허문헌 1에 비해, 캠 궤도의 입체적인 변위가 작아, 이러한 캠 궤도의 실현이 특허문헌 1에 비해 용이하다. 이 때문에, 본 발명에 의하면, 제조가 용이한 로터리 성형기가 제공된다.

이하, 본 발명의 다양한 실시형태를 예시한다. 이하에 나타내는 실시형태는 서로 조합 가능하다.

바람직하게는, 상기 기재된 로터리 성형기로서, 상기 캠 궤도는 둘레 방향을 따라 상기 공전축으로부터의 거리가 변화하도록 구성되는, 로터리 성형기이다.

바람직하게는, 상기 기재된 로터리 성형기로서, 상기 캠 궤도 부재는 베이스판을 갖고, 상기 캠 궤도는 상기 베이스판에 형성된 고리형 홈 또는 고리형 돌기에 의해 구성되는, 로터리 성형기이다.

바람직하게는, 상기 기재된 로터리 성형기로서, 제1 및 제2 금형은 힌지부로 연결되어 있고, 제1 및 제2 금형은 상기 힌지부를 중심으로 하는 상대 회전에 의해 개폐되는, 로터리 성형기이다.

바람직하게는, 상기 기재된 로터리 성형기로서, 상기 캠 축의 이동이 기어 기구를 개재하여 전달되어 제1 및 제2 금형이 개폐되는, 로터리 성형기이다.

바람직하게는, 상기 기재된 로터리 성형기로서, 상기 기어 기구는 직선 이동을 회전 이동으로 변환하는 기구인, 로터리 성형기이다.

바람직하게는, 상기 기재된 로터리 성형기로서, 상기 공전축은 수평면에 대한 각도가 45도 이하인, 로터리 성형기이다.

(제2 관점)

본 발명에 의하면, 제1 및 제2 금형과, 밀어올림 부재와, 구동 기구를 구비하고, 제2 금형은 제1 금형에 대해 개폐 가능하게 구성되며, 상기 밀어올림 부재는 제1 금형에 형성되고, 또한 밀어올림부를 가지며, 상기 밀어올림부는 제1 위치로부터 제2 위치에 걸쳐 이동이 자유롭도록 구성되고, 또한 상기 밀어올림부가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동함으로써, 제1 금형 상의 성형체가 밀어올려지며, 제2 위치는 제1 위치보다 제1 금형으로부터 이간되어 있고, 상기 구동 기구는 계합 부재와, 구동부를 가지며, 상기 계합 부재는 제1 및 제2 위치에 있어서 상기 밀어올림 부재에 계합하고 있고, 상기 구동부는 상기 밀어올림부가 제1 위치로부터 제2 위치에 걸쳐 이동 가능하도록, 상기 계합 부재를 구동하는, 로터리 성형기가 제공된다.

본 발명에서는, 계합 부재가 제1 및 제2 위치의 양 위치에 있어서 밀어올림 부재와 계합하고 있으므로, 제1 및 제2 위치 중 어느 것에 있어서도, 밀어올림 부재가 흔들리는 것을 억제할 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 성형체의 성형 전단계에 있어서의 밀어올림 부재의 흔들림을 억제하여, 보다 확실히 원하는 형상의 성형체를 성형하는 것이 가능하게 된다.

바람직하게는, 상기 밀어올림 부재는 접촉부와, 축지부를 추가로 갖고, 상기 밀어올림부는 상기 밀어올림 부재의 한쪽측에 형성되며, 상기 접촉부는 상기 밀어올림 부재의 다른 쪽측에 형성되고, 상기 축지부는 상기 밀어올림부와 상기 접촉부 사이에 형성되며, 또한 제1 금형에 축지되고, 상기 구동부는 상기 계합 부재를 직선 방향으로 이동시키는, 로터리 성형기가 제공된다.

바람직하게는, 상기 구동부는 에어 실린더와, 피스톤을 갖고, 상기 피스톤은 상기 에어 실린더에 장착되며, 또한 상기 계합 부재에 연결되어 있는, 로터리 성형기가 제공된다.

바람직하게는, 에어 공급부를 추가로 구비하고, 상기 에어 공급부는 상기 성형체를 구성하는 패리슨 내에 공기를 공급 가능하게 구성되며, 상기 밀어올림부는 상기 에어 공급부에 대향하도록 배치되고, 또한 상기 밀어올림부의 선단부는 두 갈래로 분지하도록 구성되어 있는, 로터리 성형기가 제공된다.

바람직하게는, 베이스부를 추가로 구비하고, 상기 베이스부는 축 회전 가능하게 구성되며, 제1 금형은 상기 베이스부에 고정되어 있는, 로터리 성형기가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 관점의 일 실시형태의 로터리 성형기(1)의 정면도이다.
도 2는 위치 P1에 있는 상태의 금형 유닛(3)의 좌측면도이다.
도 3a는 위치 P1과 P2 사이에 있는 상태의 금형 유닛(3)의 좌측면도이고, 도 3b는 위치 P2 사이에 있는 상태의 금형 유닛(3)의 좌측면도이다.
도 4는 캠 축(3h)의 원통부(3h1)가 캠 궤도 부재(5)의 고리형 홈(5b) 내에 배치되어 있는 상태의 사시도이다.
도 5는 15개의 금형 유닛(3)의 캠 축(3h)이 캠 궤도 부재(5)의 고리형 홈(5b) 내에 배치되어 있는 상태의 정면도이다.
도 6은 레일(13)에 의해 구성된 캠 궤도(5c)를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 관점의 일 실시형태에 따른 로터리 성형기(1)의 사시도이다. 도 7에서는, 설명의 편의상, 판 형상 부재(12C)의 일부(90도의 범위)를 절단한 상태를 나타내고 있다.
도 8은 도 7에 나타내는 로터리 성형기(1)(베이스부(2), 금형 유닛(3), 및 압출 헤드(4)), 패리슨(8), 및 성형체(9)를 나타내는 정면도이다.
도 9는 금형 유닛(3)이 전부 열려진 상태를 나타내고 있다. 도 9에 나타내는 상태는 금형 유닛(3)은 도 5에 나타내는 위치 P4로부터 위치 P1에 있을 때의 상태이고, 밀어올림 기구(7)는 내리누름 상태이다.
도 10은 도 9와는 상이한 방향에서 본 금형 유닛(3)의 사시도이다.
도 11은 도 9에 나타내는 금형 유닛(3)이 전부 닫혀진 상태를 나타내고 있다. 도 11에 나타내는 상태는 금형 유닛(3)은 도 5에 나타내는 위치 P2로부터 위치 P3에 있을 때의 상태이다.
도 12는 도 9에 나타내는 금형 유닛(3)의 밀어올림 기구(7)가 밀어올림 상태로 되어 있는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 12에 나타내는 영역 A의 확대도이다.
도 14는 도 12와는 상이한 방향에서 본 금형 유닛(3)의 사시도이다.
도 15는 도 14에 나타내는 영역 A의 확대도이다.
도 16a는 도 9에 나타내는 영역 A의 확대도이고, 도 16b는 도 12에 나타내는 영역 B의 확대도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 이하에 나타내는 실시형태 중에서 나타낸 각종 특징 사항은 서로 조합 가능하다. 또한, 각 특징 사항에 대해 독립적으로 발명이 성립한다.

(제1 관점)

1. 로터리 성형기(1)

도 1∼도 5에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태의 로터리 성형기(1)는, 베이스부(고리형 베이스)(2)와, 복수의 금형 유닛(3)과, 압출 헤드(4)와, 캠 궤도 부재(5)를 구비한다. 본 실시형태에서는, 15개의 금형 유닛(3)이 베이스부(2)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 각 금형 유닛(3)은 지주(3a)와, 제1 금형(고정형)(3b)과, 제2 금형(가동형)(3c)과, 힌지부(3d)와, 피니언 기어(3e)와, 랙 기어(3f)와, 지지벽(3g)과, 캠 축(3h)을 구비한다. 캠 축(3h)은 원통부(3h1)와 축부(3h2)를 구비한다.

지주(3a) 및 지지벽(3g)은 베이스부(2)에 고정되어 있다. 제1 금형(3b)은 지주(3a)에 고정되어 있다. 제2 금형(3c)은 힌지부(3d)를 개재하여 제1 금형(3b)에 고정되어 있다. 이 때문에, 제2 금형(3c)이 힌지부(3d)를 중심으로 회전함으로써 제1 금형(3b)과 제2 금형(3c)이 개폐 가능하게 되어 있다.

피니언 기어(3e)는 제2 금형(3c)에 고정되어 있어, 힌지부(3d)를 중심으로 피니언 기어(3e)를 회전시킴으로써 제2 금형(3c)을 회전시킬 수 있다. 랙 기어(3f)는 리니어 가이드(도시하지 않음)를 개재하여 지지벽(3g)에 연결되어 있다. 랙 기어(3f)에는 축부(3h2)가 고정되어 있다. 축부(3h2)는 베어링을 개재하여 원통부(3h1)에 고정되어 있다.

도 2는 금형(3b, 3c)이 가장 열린 상태를 나타내고, 도 3a는 금형(3b, 3c)을 닫는 도중의 상태를 나타내며, 도 3b는 금형(3b, 3c)을 닫은 후의 상태를 나타낸다.

도 2의 상태에서 원통부(3h1)가 상승하면, 축부(3h2)와 랙 기어(3f)도 함께 상승한다. 랙 기어(3f)의 상승에 수반하여 피니언 기어(3e) 및 제2 금형(3c)이 시계 방향으로 회전하여, 도 3a의 상태로 된다. 원통부(3h1)를 더욱 상승시키면, 제2 금형(3c)이 더욱 시계 방향으로 회전하여 도 3b의 상태로 된다.

도 3b의 상태에서 원통부(3h1)가 하강하면, 축부(3h2)와 랙 기어(3f)도 함께 하강한다. 랙 기어(3f)의 하강에 수반하여 피니언 기어(3e) 및 제2 금형(3c)이 반시계 방향으로 회전하여, 도 3a의 상태로 된다. 원통부(3h1)를 더욱 하강시키면, 제2 금형(3c)이 더욱 반시계 방향으로 회전하여 도 2의 상태로 된다.

이와 같이, 랙 기어(3f)와 피니언 기어(3e)에 의해 구성되는 기어 기구에 의해, 캠 축(3h)의 직선 이동이 금형(3c)의 회전 이동으로 변환되고, 금형(3b, 3c)이 개폐된다. 한편, 기어 기구는 직선 이동을 회전 이동으로 변환 가능한 다른 기구여도 된다.

이와 같이, 원통부(3h1)를 상하 방향으로 평행 이동시킴으로써 금형(3b, 3c)을 개폐시키는 것이 가능하게 되어 있다.

베이스부(2)는 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 공전축(C)을 중심으로 회전 가능하게 되어 있다. 베이스부(2)의 회전에 수반하여 금형 유닛(3)도 회전한다. 따라서, 베이스부(2)의 회전에 수반하여, 금형(3b, 3c) 및 캠 축(3h)이 공전축(C)을 중심으로 회전한다. 베이스부(2)는 도 1에서는, 시계 방향으로 회전한다.

도 4∼도 5에 나타내는 바와 같이, 캠 궤도 부재(5)는 베이스판(5a)을 갖고, 베이스판(5a)에 고리형 홈(5b)이 형성되어 있다. 고리형 홈(5b)에 의해 캠 궤도(5c)가 구성되어 있다. 캠 축(3h)의 원통부(3h1)는 고리형 홈(5b) 내에 배치되어 있고, 베이스부(2)의 회전에 수반하여, 원통부(3h1)가 고리형 홈(5b)(캠 궤도(5c))을 따라 이동하며, 그 결과, 캠 축(3h) 및 랙 기어(3f)가 고리형 홈(5b)(캠 궤도(5c))을 따라 이동한다. 베이스판(5a)에 캠 궤도(5c)가 형성되어 있으므로, 공전축(C)을 중심으로 베이스판(5a)을 회전시킴으로써, 금형(3b, 3c)의 개폐 타이밍을 용이하게 변경 가능하다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 캠 궤도(5c)는 둘레 방향을 따라 공전축(C)으로부터의 거리(D)가 변화하도록 구성되어 있다. 위치 P1 및 P2에서의 공전축(C)부터의 캠 궤도(5c)의 내주면까지의 거리를 각각 D1, D2로 하면, 이하라고 할 수 있다.

· 위치 P1에 있어서 거리(D)가 최소(D1)이다.

· 위치 P1에서 P2로 향하는 동안에 거리(D)가 서서히 커진다.

· 위치 P2와 P3 사이에서 거리(D)가 일정(D2)하다.

· 위치 P3에서 P4로 향하는 동안에 거리(D)가 서서히 작아진다.

· 위치 P4와 P1 사이에서 거리(D)가 일정(D1)하다.

캠 축(3h)은 캠 궤도(5c)를 따라 이동하므로, 거리(D)의 증감은 도 2∼도 3에서의 캠 축(3h)의 승강에 상당한다. 이 때문에, 캠 축(3h)이 캠 궤도(5c)를 따라 이동함으로써, 금형(3b, 3c)을 개폐할 수 있다.

금형(3b, 3c)의 개폐 동작은 이하와 같이 된다.

· 위치 P1에 있어서 금형(3b, 3c)이 가장 열린 상태로 되어 있다.

· 위치 P1에서 P2로 향하는 동안에 금형(3b, 3c)이 서서히 닫힌다.

· 위치 P2와 P3 사이에서 금형(3b, 3c)이 닫혀 있다.

· 위치 P3에서 P4로 향하는 동안에 금형(3b, 3c)이 서서히 열린다.

· 위치 P4와 P1 사이에서 금형(3b, 3c)이 가장 열린 상태로 되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 고리형 홈(5b)의 측면(5b1)은 베이스판(5a)의 주요면에 수직이고, 원통부(3h1)의 외주면이 고리형 홈(5b)의 측면(5b1)에 당접하면서 캠 축(3h)이 이동하므로, 캠 축(3h)은 그 축 방향(길이 방향)(X)을 변화시키지 않고, 평행 이동한다. 위치 P1 및 P2에서의 축 방향을 각각 X1, X2로 하면, 금형(3b, 3c)이 닫힌 시점(위치 P2의 시점)에서의 축 방향 X2와, 금형(3b, 3c)이 가장 열린 시점(위치 P1의 시점)에서의 축 방향 X1 사이의 각도가 0도이다. 캠 축(3h)의 축 방향은 원통부(3h1)의 중심축의 방향과 일치한다.

한편, 고리형 홈(5b)의 측면을 경사시킴으로써 캠 축(3h)의 축 방향(X)을 변화시키는 것도 가능하다. 단, 축 방향(X)의 변화를 크게 하면, 캠 궤도(5c)를 형성하는 것이 곤란해지거나, 캠 축(3h)의 동작이 불안정해지기 쉬우므로, 축 방향 X1, X2 사이의 각도는 45도 이하가 바람직하다. 이 각도는 구체적으로는 예를 들면, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45도이고, 여기서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다.

본 실시형태에서는, 공전축(C)은 수평면에 평행이고, 이 때문에, 로터리 성형기(1)의 상방에 설치한 압출 헤드(4)로부터 금형(3b, 3c) 사이에 패리슨(8)을 투입하는 것이 용이하게 되어 있다. 패리슨(8)은 용융 수지로 형성되어 있고, 통 형상인 것이 바람직하지만 시트 형상이어도 된다. 또한, 패리슨(8)의 투입 방향은 금형(3b, 3c)의 회전 궤적의 접선 방향인 것이 바람직하다. 수평면에 대한 공전축(C)의 각도는 45도 이하가 바람직하고, 구체적으로는 예를 들면, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45도이며, 여기서 예시한 수치 중 어느 2개 사이의 범위 내여도 된다.

2. 로터리 성형 방법

로터리 성형기(1)를 이용하여, 로터리 성형을 행할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 로터리 성형 방법은, 패리슨 투입 공정과, 성형 공정과, 취출 공정을 구비한다.

패리슨 투입 공정은 열린 상태의 금형(3b, 3c) 사이에, 압출 헤드(4)로부터 압출된 패리슨(8)을 금형(3b, 3c) 사이에 투입한다. 금형(3b, 3c)은 위치 P4와 P1 사이에서 가장 열린 상태로 되어 있고, 그 후, 위치 P1에서 P2로 향하는 동안에 서서히 닫히므로, 위치 P4부터 P2까지의 원하는 위치에 있어서, 금형(3b, 3c) 사이에 패리슨(8)을 투입할 수 있다. 단, 위치 P4에 가까운 위치에서 패리슨(8)을 투입하려고 하면, 압출 헤드(4)나 패리슨(8)이 성형체(9)와 간섭하기 쉽고, 위치 P2에 가까운 위치에 있어서, 패리슨(8)을 투입하려고 하면, 패리슨(8)이 금형(3b, 3c)에 간섭하기 쉬우므로, 패리슨 투입 공정은 위치 P4와 P1의 중앙 위치 P41과, 위치 P1과 P2의 중앙 위치 P12 사이에 있어서 행하는 것이 바람직하다.

성형 공정에서는, 금형(3b, 3c)에 의해 패리슨(8)의 성형을 행한다. 금형(3b, 3c)이 닫힌 상태로 금형(3b, 3c) 내에 형성되는 캐비티는, 성형체(9)의 외형에 대응하는 형상이 되어 있기 때문에, 금형(3b, 3c)을 사용한 성형에 의해 성형체(9)를 형성할 수 있다. 성형은 블로우 성형이어도 되고, 진공 성형이어도 된다.

취출 공정에서는, 열린 상태의 금형(3b, 3c)으로부터 성형체(9)를 취출한다. 금형(3b, 3c)은 위치 P3에서 P4로 향하는 동안에 서서히 열리고, 그 후, 위치 P4와 P1 사이에서 가장 열린 상태로 된다. 이 때문에, 위치 P3부터 P1까지의 원하는 위치에 있어서, 성형체(9)를 취출할 수 있다. 단, 위치 P3에 가까운 위치에서 성형체(9)를 취출하려고 하면, 성형체(9)가 금형(3b, 3c)에 간섭하기 쉽고, 위치 P1에 가까운 위치에서 성형체(9)를 취출하려고 하면, 성형체(9)가 압출 헤드(4)나 패리슨(8)에 간섭하기 쉬우므로, 취출 공정은 위치 P3과 P4의 중앙 위치 P34와, 위치 P4와 P1의 중앙 위치 P41 사이에 있어서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 금형(3b, 3c), 성형체(9), 취출 장치의 간섭을 피하기 위해, 금형(3b, 3c)이 완전히 열린 후 성형체(9)를 취출하는 것이 바람직하므로, 취출 공정은 위치 P4와 위치 P1 사이에서 행하는 것이 바람직하고, 위치 P4와 위치 P41 사이에서 행하는 것이 더욱 바람직하다.

3. 그 외의 실시형태

· 상기 실시형태에서는, 고리형 홈(5b)에 의해 캠 궤도(5c)를 구성했지만, 베이스판(5a)에 형성한 고리형 돌기에 의해 캠 궤도(5c)를 구성해도 된다.

· 도 6에 나타내는 바와 같이, 레일(13)에 의해 캠 궤도(5c)를 구성해도 된다.

· 금형(3b, 3c)의 양쪽이 회전함으로써 금형(3b, 3c)이 개폐하도록 구성해도 된다.

· 금형(3b, 3c)은 평행으로 접근 및 이간시킴으로써 개폐시키는 구성이어도 된다.

· 캠 축(3h)이 금형에 직접 연결된 구성이어도 된다.

· 금형(3b, 3c)은 일정 속도로 개폐하도록 구성해도 되고, 개폐 속도가 변화하도록 해도 된다. 예를 들면, 금형(3b, 3c)이 위치 P1에서 P2로 향하는 동안에, 금형(3b, 3c)이 닫히는 속도가 서서히 높아지도록 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 패리슨(8)과 금형(3c)의 간섭을 피하기 쉬워진다. 금형(3b, 3c)의 개폐 속도는 캠 궤도(5c)를 변경함으로써 조정 가능하다.

(제2 관점)

1. 로터리 성형기(1)의 구성 및 동작

도 7에 나타내는 바와 같이, 실시형태의 로터리 성형기(1)는 베이스부(2)와, 복수의 금형 유닛(3)과, 압출 헤드(4)(도 8 참조)와, 캠 궤도 부재(5)와, 동력 기구(10)와, 샤프트(11)와, 스위치 기구(12)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 15개의 금형 유닛(3)이 베이스부(2)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있다.

1-2. 베이스부(2)

베이스부(2)는 샤프트(11)와 연결되어 있어, 베이스부(2)는 샤프트(11)의 회전에 수반하여 축 회전한다. 도 7에 있어서, 베이스부(2)의 회전 방향을 화살표(AR1)로 나타내고 있다. 베이스부(2)의 둘레면에는, 복수(실시형태에서는 15개)의 금형 유닛(3)이 장착되어 있다. 베이스부(2)가 회전함으로써, 각 금형 유닛(3)이 공전축(C)을 중심으로 공전한다. 베이스부(2)는 캠 궤도 부재(5)와 스위치 기구(12) 사이에 배치되어 있다.

1-3. 금형 유닛(3)

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 각 금형 유닛(3)은 지주(3a)(도 7 및 도 8 참조)와, 제1 금형(고정형)(3b)과, 제2 금형(가동형)(3c)과, 힌지부(3d)와, 피니언 기어(3e)와, 랙 기어(3f)와, 리니어 가이드(3ft)와, 지지벽(3g)과, 캠 축(3h)과, 에어 공급부(6)와, 밀어올림 기구(7)를 구비하고 있다.

1-3-1. 지주(3a) 및 지지벽(3g)

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 지주(3a)는 베이스부(2)에 고정되어 있다. 또한, 지주(3a)에는 제1 금형(3b)이 고정되어 있다. 한편, 도 9∼도 12에 있어서, 지주(3a)는 도시가 생략되어 있다.

지지벽(3g)도 지주(3a)와 동일하게, 베이스부(2)에 고정되어 있다. 지지벽(3g)은 베이스부(2)의 직경 방향으로 연장하도록 형성된 판 형상 부재이다. 지지벽(3g)에는, 직선 형상의 슬릿(3g1)이 형성되어 있다. 실시형태에서는, 지지벽(3g)에는, 서로 평행한 2열의 슬릿(3g1)이 형성되어 있다. 슬릿(3g1)은 캠 축(3h)(후술하는 축부(3h2))이 삽입되어 있다.

1-3-2. 제1 및 제2 금형(3b, 3c)

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 금형(3b)에는, 밀어올림 기구(7) 및 에어 공급부(6)가 형성되어 있다. 실시형태에서는, 제1 금형(3b)에는 밀어올림 기구(7)가 고정되어 있지만, 이 형태로 한정되는 것은 아니고, 밀어올림 기구(7)는 예를 들면, 베이스부(2)에 고정되어 있어도 된다. 제1 금형(3b)은 제1 수용부(3b1)와, 제1 캐비티 부재(3b2)를 구비하고 있다. 제1 수용부(3b1)는 제1 캐비티 부재(3b2)를 배치 가능하게 구성되어 있다. 제1 수용부(3b1)는 제1 및 제2 배치부(3bt, 3bs)를 구비하고, 제1 배치부(3bt)와 제2 배치부(3bs)는 제1 캐비티 부재(3b2)를 사이에 두고 형성되어 있다. 제1 캐비티 부재(3b2)는 제1 수용부(3b1)에 수용되고, 또한, 제1 캐비티 부재(3b2)에는 성형체(9) 형상에 대응한 오목부가 형성되어 있다. 제1 금형(3b)에는, 후술하는 밀어올림 기구(7)의 밀어올림 부재(7A)가 배치되는 홈부(3b11)(도 13 참조)가 형성되어 있다. 또한, 제1 금형(3b)에는, 이 밀어올림 부재(7A)를 회전 가능하게 지지하는 축부(3b12)가 형성되어 있다. 한편, 실시형태에서는, 축부(3b12)가 제1 금형(3b)에 형성되어 있지만, 이로 한정되는 것은 아니고, 축부(3b12)는 제1 금형(3b)에는 형성되지 않으며, 제1 금형(3b)에 인접하도록 형성되어 있어도 된다.

제2 금형(3c)은 제2 수용부(3c1)와, 제2 캐비티 부재(3c2)를 구비하고 있다. 제2 수용부(3c1)는 제2 캐비티 부재(3c2)를 배치 가능하게 구성되어 있다. 제2 캐비티 부재(3c2)는 제2 수용부(3c1)에 수용되고, 또한, 제2 캐비티 부재(3c2)에는 성형체(9) 형상에 대응한 오목부가 형성되어 있다.

1-3-3. 힌지부(3d) 및 피니언 기어(3e)

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 힌지부(3d)는 제2 금형(3c)이 제1 금형(3b)에 대해 회전 가능해지도록 구성되어 있다. 제2 금형(3c)은 힌지부(3d)를 개재하여 제1 금형(3b)에 개폐 가능하게 형성되어 있다. 제2 금형(3c)이 힌지부(3d)를 중심으로 회전함으로써 제1 금형(3b)과 제2 금형(3c)이 개폐 가능하게 되어 있다.

피니언 기어(3e)는 제2 금형(3c)에 고정되어 있다. 피니언 기어(3e)가 힌지부(3d)를 중심으로 회전함으로써, 제2 금형(3c)이 회전하고, 제1 및 제2 금형(3b, 3c)이 열리거나(도 9 참조) 닫힌다(도 11 참조).

1-3-4. 랙 기어(3f) 및 리니어 가이드(3ft)

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 랙 기어(3f)는 피니언 기어(3e)에 계합하고, 또한, 랙 기어(3f)는 리니어 가이드(3ft)에 연결되어 있다. 리니어 가이드(3ft)는 지지벽(3g)의 표면을 따라 이동 가능하도록 지지벽(3g)에 장착되어 있다. 리니어 가이드(3ft)에는, 캠 축(3h)이 고정되어 있다.

1-3-5. 캠 축(3h)

도 10에 나타내는 바와 같이, 캠 축(3h)은 원통부(3h1)와, 축부(3h2)를 구비하고 있다. 원통부(3h1)는 축부(3h2)의 한쪽측에 형성되어 있다. 원통부(3h1)는 베어링을 개재하여 축부(3h2)에 연결되어 있다. 원통부(3h1)는 캠 궤도 부재(5)에 형성되어 있는 캠 궤도(5c)(도 4 참조)에 삽입되어 있다.

축부(3h2)는 슬릿(3g1)을 삽통하고 있다. 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 축부(3h2)의 한쪽측에는 원통부(3h1)가 형성되고, 축부(3h2)의 다른 쪽측에는 리니어 가이드(3ft)가 형성되어 있다. 축부(3h2)는 리니어 가이드(3ft)에 고정되어 있다. 원통부(3h1)의 움직임에 수반하여 리니어 가이드(3ft)가 이동하고, 그 결과, 피니언 기어(3e)가 회전하여, 제2 금형(3c)이 회전한다.

1-3-6. 에어 공급부(6)

도 9에 나타내는 바와 같이, 에어 공급부(6)는 제1 금형(3b)에 형성되어 있다. 성형시에 있어서, 에어 공급부(6)가 패리슨에 찔려, 에어가 에어 공급부(6)로부터 패리슨 내부에 주입된다. 이에 의해, 패리슨이 부풀어, 원하는 형상으로 성형된다.

1-3-7. 밀어올림 기구(7)

밀어올림 기구(7)는 밀어올림 부재(7A)와, 구동 기구를 구비하고 있다. 밀어올림 기구(7)의 구동 기구는 구동부(7B)와, 계합 부재(7C)를 구비하고 있다.

1-3-7-1. 밀어올림 부재(7A)

도 9 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 밀어올림 부재(7A)는 봉 형상 부재이고, 밀어올림 부재(7A)는 밀어올림부(7A1)와, 축지부(7A2)와, 접촉부(7A3)를 구비하고 있다. 밀어올림 부재(7A)의 회전 방향은 제1 및 제2 금형(3b, 3c)이 열리는 방향(제2 금형(3c)의 회전 방향)과 동일하다. 여기서, 상술한 에어 공급부(6)는 제1 금형(3b)의 제1 수용부(3b1)의 제2 배치부(3bs)에 형성되어 있지만, 밀어올림 부재(7A)는 제1 금형(3b)의 제1 수용부(3b1)의 제1 배치부(3bt)에 형성되어 있다. 즉, 밀어올림 부재(7A)는 에어 공급부(6)가 형성되어 있는 측에 형성되어 있지 않고, 밀어올림 부재(7A)는 제1 배치부(3bt)에서 제2 배치부(3bs)로 향하는 방향에 있어서, 에어 공급부(6)와 대향하도록 형성되어 있다.

도 9, 도 10, 도 12, 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 밀어올림부(7A1)는 밀어올림 부재(7A)의 한쪽측(일단측)에 형성되어 있다. 밀어올림부(7A1)는 후술하는 제1 위치로부터 제2 위치에 걸쳐 이동이 자유롭다. 밀어올림부(7A1)가 제1 위치에서 제2 위치로 이동함으로써 성형체가 밀어올려진다. 또한, 밀어올림부(7A1)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동함으로써, 제1 금형(3b) 상에 패리슨을 재배치 가능해진다.

실시형태에 있어서의 제1 위치는 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 밀어올림부(7A1)가 최하점까지 강하하고 있을 때에 있어서의 밀어올림부(7A1)의 위치이다. 또한, 실시형태에 있어서의 제2 위치는 도 13에 나타내는 바와 같이, 밀어올림부(7A1)가 최상점까지 상승하고 있을 때에 있어서의 밀어올림부(7A1)의 위치이다. 그리고, 제2 위치는 제1 위치보다, 제1 금형(3b)으로부터 이간한 위치이다.

한편, 제1 위치는 밀어올림부(7A1)가 최하점까지 강하하고 있을 때에 있어서의 밀어올림부(7A1)의 위치로 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2 위치도 밀어올림부(7A1)가 최상점까지 상승하고 있을 때에 있어서의 밀어올림부(7A1)의 위치로 한정되는 것은 아니다. 제2 위치가 제1 위치보다, 제1 금형(3b)으로부터 이간한 위치이면 된다.

도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 밀어올림부(7A1)는 에어 공급부(6)에 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 에어 공급부(6)는 도 15에 나타내는 화살표(AR2)에 나타내는 바와 같이, 전후 방향으로 이동 가능해지고 있다. 밀어올림부(7A1)가 제1 위치에서 제2 위치로, 또는, 제2 위치에서 제1 위치로 이동할 때에 있어서, 에어 공급부(6)가 전측으로 이동하고 있으면, 밀어올림부(7A1)와 에어 공급부(6)의 선단이 간섭할 가능성이 있다. 예를 들면, 에어 공급부(6)가 성형체에 걸려, 에어 공급부(6)가 후측으로 이동하여 밀어올림부(7A1)로부터 벗어나 있는 상태로 되지 않고, 전측으로 이동한 상태로 되어 있는 상황을 생각할 수 있다. 이러한 상황에 있어서, 밀어올림부(7A1)가 구동하면, 밀어올림부(7A1)와 에어 공급부(6)가 간섭할 가능성이 있다. 이 때문에, 실시형태에서는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 밀어올림부(7A1)의 선단부는 두 갈래로 분지하도록 구성되어 있다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 축지부(7A2)는 밀어올림부(7A1)와 접촉부(7A3) 사이에 형성되어 있다. 축지부(7A2)는 제1 금형(3b)에 축지되어 있다. 구체적으로는, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 축지부(7A2)는 제1 금형(3b)에 형성되어 있는 축부(3b12)에 연결되어 있고, 축지부(7A2)는 축부(3b12)를 중심으로 하여 회전 가능해지고 있다.

여기서, 가령, 밀어올림부(7A1)가 제2 위치에 위치하고 있는 상태에 있어서, 축지부(7A2)의 전체가, 홈부(3b11)로부터 튀어나와 있으면, 밀어올림부(7A1)가 강하하고 있을 때, 축지부(7A2)의 하부와 홈부(3b11)의 벽면이 접촉하여, 축지부(7A2)가 홈부(3b11) 내로 돌아오기 어려워지는 경우가 있다. 이에, 도 13에 나타내는 바와 같이, 밀어올림부(7A1)가 제2 위치에 위치하고 있는 상태에 있어서, 축지부(7A2)의 적어도 일부는, 홈부(3b11) 내에 들어가 있다(도 13 참조). 이에 의해, 축지부(7A2)가 홈부(3b11) 내로 돌아오기 어려워지는 것을 억제할 수 있다.

여기서, 길이 x1을 밀어올림부(7A1)의 선단부부터 축지부(7A2)의 회전축까지에 있어서의 밀어올림 부재(7A)의 길이 방향의 길이라고 정의한다. 한편, 축지부(7A2)의 회전축의 위치는 축부(3b12)가 형성되어 있는 위치에 대응한다.

또한, 길이 x2를 축지부(7A2)의 회전축부터 접촉부(7A3)의 접촉 위치까지에 있어서의 밀어올림 부재(7A)의 길이 방향의 길이라고 정의한다. 접촉부(7A3)의 접촉 위치는 접촉부(7A3)가 제1 계합부(7C2) 또는 제2 계합부(7C3)에 접촉하는 위치이다.

실시형태에서는, 길이 x2가 길이 x1보다 길다. 이에 의해, 지렛대의 원리가 밀어올림 부재(7A)에 효과적으로 작용하여, 구동부(7B)에 필요로 하는 구동력을 억제할 수 있다.

도 16a 및 도 16b에 나타내는 바와 같이, 접촉부(7A3)는 밀어올림 부재(7A)의 다른 쪽측에 형성되어 있다. 접촉부(7A3)는 계합 부재(7C)에 접촉하는 부분이다. 계합 부재(7C)가 구동(이동)에 수반하여 접촉부(7A3)는 이동한다. 실시형태에 있어서, 접촉부(7A3)와 계합 부재(7C)는 연결되어 있지 않다. 가령, 접촉부(7A3)와 계합 부재(7C)가 연결되어 있으면, 구동부(7B)가, 예를 들면, 계합 부재(7C)를 원호 형상으로 움직이는 기구를 구비하거나, 계합 부재(7C)와 접촉부(7A3)를 연결하는 축부를 갖는 기구를 구비할 필요가 생긴다. 즉, 접촉부(7A3)와 계합 부재(7C)가 연결되어 있으면, 구동부(7B) 및 계합 부재(7C)의 기구가 복잡화하여, 로터리 성형기(1)의 비용 상승을 초래한다.

또한, 로터리 성형기(1)는 복수의 금형 유닛(3)을 구비하는 장치이고, 각 금형 유닛(3) 간의 간극이 비교적 좁으므로, 로터리 성형기(1)는 각종 부재를 배치하는 공간을 확보하기 어려워지고 있다. 실시형태에 있어서 밀어올림 부재(7A) 및 계합 부재(7C)는 간소하게 구성되어 있어, 대형화가 억제되고 있으므로, 실시형태는 복수의 밀어올림 기구(7)를 로터리 성형기(1)에 용이하게 장착 가능하다. 추가로, 밀어올림 기구(7)의 대형화가 억제되고 있으므로, 로터리 성형기(1)의 대형화도 억제된다.

실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 접촉부(7A3)와 계합 부재(7C)는 연결되어 있지 않고, 계합하고 있음에 머문다. 그리고, 실시형태에서는, 계합 부재(7C)의 직선 방향의 동작만으로, 밀어올림부(7A1)가 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동 가능하다. 이 때문에, 실시형태는 기구의 복잡화의 억제, 로터리 성형기(1)의 비용 상승의 억제, 밀어올림 기구(7)의 장착성의 향상, 및 로터리 성형기(1)의 대형화의 억제를 실현하면서, 밀어올림부(7A1)를 적절히 이동시킬 수 있다.

1-3-7-2. 구동부(7B)

구동부(7B)는 밀어올림부(7A1)가 제1 위치로부터 제2 위치에 걸쳐 이동 가능 하도록, 계합 부재(7C)를 구동하는 기능을 갖는다. 구동부(7B)에는 유압으로 밀어올림 부재(7A)를 구동하는 방식이나 모터로 밀어올림 부재(7A)를 구동하는 방식을 채용 가능하지만, 실시형태에서는, 구동부(7B)에는 에어로 밀어올림 부재(7A)를 구동하는 방식을 채용하고 있다. 이에 의해, 로터리 성형기(1)의 기름때, 로터리 성형기(1)의 대형화, 및 로터리 성형기(1)의 중량 증가 등이 억제된다.

도 16a 및 도 16b에 나타내는 바와 같이, 구동부(7B)는 에어 실린더(7B1)와, 피스톤(7B2)을 구비하고 있다. 에어 실린더(7B1)는 제1 금형(3b)에 고정되어 있다. 에어 실린더(7B1)에는 도시 생략된 에어 튜브로부터 에어가 공급되어, 피스톤(7B2)을 직선 방향으로 이동시키는 기능을 갖는다. 피스톤(7B2)은 계합 부재(7C)에 연결되어 있다.

상술한 특허문헌 2에 있어서, 가이드 부재는 밀어올림 부재를 회전시키는 것이 가능하기는 하다. 그 한편으로, 밀어올림 부재가 적절히 성형품을 밀어올리기 위해, 가이드 부재의 표면에는, 입체적이고 복잡한 곡면이 형성되어 있을 필요가 있다. 이러한 가이드 부재는 제조 난이도가 매우 높고, 또한 밀어올림 부재의 동작 정밀도를 확보하기 어렵다는 문제가 있다. 실시형태에서는, 가이드 부재 대신에 구동부(7B)를 채용하고 있으므로, 이러한 문제를 회피할 수 있다.

1-3-7-3. 계합 부재(7C)

도 16a 및 도 16b에 나타내는 바와 같이, 계합 부재(7C)는 프레임(7C1)과, 제1 및 제2 계합부(7C2, 7C3)를 구비하고 있다. 프레임(7C1)은 피스톤(7B2)에 연결되어 있어, 피스톤(7B2)과 함께 이동 가능해지고 있다. 또한, 계합 부재(7C)는 제1 및 제2 위치에 있어서 밀어올림 부재(7A)(접촉부(7A3))에 계합하고 있다. 구체적으로는, 제1 계합부(7C2)는 제2 계합부(7C3)보다, 에어 실린더(7B1)로부터 떨어진 측에 형성되어 있다. 제1 계합부(7C2)와 제2 계합부(7C3) 사이에는, 밀어올림 부재(7A)(접촉부(7A3))가 배치되어 있다. 한편, 계합 부재(7C)의 형태나 형상은 적절히 변경 가능하다.

밀어올림부(7A1)가 제1 위치에 위치하고 있을 때에 있어서(도 9 참조), 접촉부(7A3)는 도 16a에 나타내는 바와 같이, 제2 계합부(7C3)와 계합하고 있다. 이 때문에, 접촉부(7A3)는 접촉부(7A3)가 내리눌러지는 방향의 이동이 규제되고 있다.

또한, 밀어올림부(7A1)가 제2 위치에 위치하고 있을 때에 있어서(도 12 참조), 접촉부(7A3)는 도 16b에 나타내는 바와 같이, 제1 계합부(7C2)와 계합하고 있다. 이 때문에, 접촉부(7A3)는 접촉부(7A3)가 밀어올려지는 방향의 이동이 규제되고 있다.

이와 같이, 실시형태에 따른 로터리 성형기(1)에서는, 계합 부재(7C)가 제1 및 제2 위치의 양 위치에 있어서 밀어올림 부재(7A)와 계합하고 있으므로, 제1 및 제2 위치 중 어느 것에 있어서도, 밀어올림 부재(7A)의 흔들림이 억제된다. 즉, 실시형태에 따른 로터리 성형기(1)에서는, 성형체의 성형 전단계에 있어서의 밀어올림 부재(7A)의 흔들림이 억제되고 있어, 보다 확실히 원하는 형상의 성형체를 성형하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 패리슨은 우선, 제1 금형(3b)에 접촉함으로써, 성형체(9)의 몸통부에 상당하는 부분이 냉각된다. 이에 의해, 패리슨이 적절히 부풀기 쉬워진다. 여기서, 상술한 바와 같이, 밀어올림 부재(7A)의 흔들림이 억제되므로, 금형 유닛(3)에 투입된 패리슨이 제1 금형(3b)보다 먼저, 밀어올림 부재(7A)에 접촉하는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, 성형체(9)의 구부에 상당하는 부분부터 냉각되는 것을 억제할 수 있고, 패리슨이 적절히 부풀어 오르지 않게 되는 것이 억제된다.

1-4. 압출 헤드(4)

도 8에 나타내는 바와 같이, 압출 헤드(4)는 위치 P1에 있어서의 금형 유닛(3)의 상방에 배치되어 있다. 압출 헤드(4)는 위치 P1에 있어서의 금형 유닛(3)에 패리슨(8)을 투입 가능하게 구성되어 있다. 패리슨(8)은 용융 수지로 형성되어 있고, 통 형상인 것이 바람직하지만 시트 형상이어도 된다.

1-5. 캠 궤도 부재(5)

제1 관점에서 설명한 바와 같이, 도 4∼도 5에 나타내는 바와 같이, 캠 축(3h)이 캠 궤도 부재(5)의 캠 궤도(5c)를 따라 이동함으로써, 금형(3b, 3c)이 개폐된다. 캠 축(3h)의 이동에 수반하여 공전축(C)으로부터의 거리(D)가 증감한다. 거리(D)의 증감은 캠 축(3h)의 승강에 상당한다.

원통부(3h1)가 상승하면, 축부(3h2)와 랙 기어(3f)도 함께 상승한다. 랙 기어(3f)의 상승에 수반하여 피니언 기어(3e) 및 제2 금형(3c)이 시계 방향으로 회전한다.

원통부(3h1)가 하강하면, 축부(3h2)와 랙 기어(3f)도 함께 하강한다. 랙 기어(3f)의 하강에 수반하여 피니언 기어(3e) 및 제2 금형(3c)이 반시계 방향으로 회전한다.

이와 같이, 랙 기어(3f)와 피니언 기어(3e)에 의해 구성되는 기어 기구에 의해, 캠 축(3h)의 직선 이동이 제2 금형(3c)의 회전 이동으로 변환되어, 제2 금형(3c)이 개폐된다. 한편, 기어 기구는 직선 이동을 회전 이동으로 변환 가능한 다른 기구여도 된다.

1-6. 동력 기구(10) 및 샤프트(11)

도 7에 나타내는 동력 기구(10)는 모터 등으로부터 구성되어 있어, 샤프트(11)를 회전시키는 기능을 갖는다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 샤프트(11)의 일단측은 동력 기구(10)에 연결되어 있고, 샤프트(11)의 타단측은 도시 생략된 베어링에 연결되어 있다. 샤프트(11)는 베이스부(2) 및 후술하는 스위치 기구(12)의 베이스부(12A)에 연결되어 있어, 샤프트(11)가 회전함으로써, 베이스부(2) 및 베이스부(12A)가 회전한다.

1-7. 스위치 기구(12) 및 제어부

1-7-1. 구성 설명

도 7에 나타내는 스위치 기구(12)는 에어 실린더(7B1)에 에어를 공급하는 타이밍 정보를 제어부(도시 생략)에 출력하는 기능을 갖는다. 여기서, 제어부는 에어 실린더(7B1)에 에어 튜브를 개재하여 에어를 공급 가능하게 구성된 에어 공급 장치(도시 생략)를 제어한다. 또한, 에어 실린더(7B1)에 에어를 공급하는 타이밍은 계합 부재(7C)를 구동하는 타이밍에 대응하고 있다.

스위치 기구(12)는 베이스부(12A)와, 스위치부(12B)와, 판 형상 부재(12C)를 구비하고 있다. 베이스부(12A)는 샤프트(11)에 연결되어 있다. 한편, 판 형상 부재(12C)는 샤프트(11)가 삽입되어는 있지만, 판 형상 부재(12C)는 샤프트(11)와 함께 회전하지 않도록 구성되어 있다. 로터리 성형기(1)에는 스위치부(12B)가 금형 유닛(3)의 수에 대응하는 수만큼 형성되어 있고, 실시형태에서는, 스위치부(12B)는 15개 형성되어 있다.

각 스위치부(12B)에는 판 형상 부재(12C)의 표면에 대향 배치된 스위치(12B1)가 형성되어 있다. 또한, 판 형상 부재(12C)에는 도시 생략된 볼록부가 형성되고, 이 볼록부는 예를 들면, 밀어올림부(7A1)를 상승시키는 타이밍에 대응하는 위치 등에 형성되어 있다. 스위치부(12B)가 베이스부(12A)와 함께 회전하고 있을 때, 스위치부(12B)가 판 형상 부재(12C)의 볼록부를 통과하면, 스위치(12B1)가 볼록부에 의해 압입된다. 이에 의해, 제어부는 압입된 스위치(12B1)에 대응하는 금형 유닛(3)의 밀어올림 기구(7)에 에어를 공급하는 타이밍 정보를 취득한다.

1-7-2. 제어부에 의한 구동부(7B)의 제어

실시형태에 있어서, 제어부는 제1 타이밍에 있어서, 밀어올림부(7A1)가 상승 하도록(제1 위치에서 제2 위치로 이동 가능하도록) 구동부(7B)(에어 공급 장치)를 제어한다. 제1 타이밍에서는, 제2 금형(3c)이 전부 열린 상태로 되어 있다. 제1 타이밍은 금형 유닛(3)이 위치 P41에 위치할 때의 타이밍이다. 위치 P41은 위치 P4와 위치 P1 사이의 위치이다. 제어부가 제1 타이밍에 있어서 밀어올림부(7A1)가 상승하도록 에어 공급 장치를 제어하므로, 성형품이 제2 금형(3c)과 간섭하는 것이 억제되어, 성형품이 원활히 제1 금형(3b)으로부터 떼어내진다.

또한, 제어부는 제2 타이밍에 있어서, 밀어올림부(7A1)가 강하하도록(제2 위치에서 제1 위치로 이동 가능하도록), 구동부(7B)(에어 공급 장치)를 제어한다. 제2 타이밍에서는, 제2 금형(3c)이 전부 열린 상태이고, 또한 제2 타이밍은 제1 금형(3b)으로부터 성형품이 취출된 후(압출된 후)의 타이밍이다. 제2 타이밍은 금형 유닛(3)이 위치 P42에 위치할 때의 타이밍이다.

한편, 금형 유닛(3)에는 제1 금형(3b)으로부터 성형품이 취출되었는지의 여부, 및 밀어올림부(7A1)가 상승한 상태로 되어 있는지의 여부를 검출하는 센서(도시 생략)가 형성되어 있다. 제어부는 이 센서로부터, 제2 타이밍에 따른 정보를 취득 가능하다.

그리고, 제어부가 제2 타이밍에 있어서 밀어올림부(7A1)가 강하하도록 에어 공급 장치를 제어하므로, 이어서 투입되는 패리슨과 밀어올림부(7A1)의 간섭이 회피되어, 패리슨이 제1 금형(3b) 상에 원활히 재투입된다.

2. 로터리 성형 방법

실시형태에 따른 로터리 성형 방법은 로터리 성형기(1)를 이용하여 실시된다.

실시형태에 따른 로터리 성형 방법은 패리슨 투입 공정과, 성형 공정과, 취출 공정을 구비한다.

2-1. 투입 공정

패리슨 투입 공정은 열린 상태의 제2 금형(3c) 사이에, 압출 헤드(4)로부터 압출된 패리슨(8)을 제1 및 제2 금형(3b, 3c) 사이에 투입한다. 제2 금형(3c)은 위치 P4와 P1 사이에서 가장 열린 상태로 되어 있고, 그 후, 위치 P1에서 P2로 향하는 동안에 서서히 닫히므로, 위치 P42부터 P2까지의 원하는 위치에 있어서, 제1 및 제2 금형(3b, 3c) 사이에 패리슨(8)을 투입할 수 있다.

2-2. 성형 공정

성형 공정에서는, 제1 및 제2 금형(3b, 3c)에 의해 패리슨(8)의 성형을 행한다. 제2 금형(3c)이 닫힌 상태에 있어서의 제1 및 제2 캐비티 부재(3b2, 3c2)의 형상은, 성형체(9)의 외형에 대응하는 형상이 되어 있기 때문에, 제1 및 제2 금형(3b, 3c)을 사용한 성형에 의해 성형체(9)를 형성할 수 있다. 성형은 블로우 성형이어도 되고, 진공 성형이어도 된다.

2-3. 취출 공정

2-3-1. 밀어올림부(7A1)의 밀어올림 동작: 밀어올림부(7A1)가 제1 위치에서 제2 위치로 이동

취출 공정에서는, 제1 금형(3b)에 성형된 성형체(9)를 제1 금형(3b)으로부터 취출한다. 제2 금형(3c)이 위치 P41에 이르면, 제어부가 구동부(7B)(에어 공급 장치)를 제어하여, 계합 부재(7C)가 강하한다. 이에 의해, 계합 부재(7C)의 제1 계합부(7C2)가 접촉부(7A3)를 내리누르고, 그 결과, 밀어올림부(7A1)가 상승한다. 이에 의해, 제1 금형(3b) 상의 성형체가 밀어올려져, 성형체(9)가 제1 금형(3b)으로부터 취출된다.

2-3-2. 밀어올림부(7A1)의 복귀 동작: 밀어올림부(7A1)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동

또한, 제2 금형(3c)이 위치 P42에 이르면, 제어부가 구동부(7B)(에어 공급 장치)를 제어하여, 계합 부재(7C)가 상승한다. 이에 의해, 계합 부재(7C)의 제2 계합부(7C3)가 접촉부(7A3)를 밀어올리고, 그 결과, 밀어올림부(7A1)가 강하한다. 이에 의해, 이어서 투입되는 패리슨과 밀어올림부(7A1)의 간섭이 회피된다.

3. 그 외의 실시형태

· 계합 부재(7C)와 접촉부(7A3)는 연결되어 있어도 된다.

· 구동부(7B)는 유압으로 밀어올림 부재(7A)를 구동하는 방식, 또는 모터로 밀어올림 부재(7A)를 구동하는 방식을 채용하고 있어도 된다.

· 밀어올림 부재(7A)가 제2 배치부(3bs)에 형성되고, 에어 공급부(6)가 제1 배치부(3bt)에 형성되어 있어도 된다.

· 제1 및 제2 금형(3b, 3c)의 양쪽이 회전함으로써 제1 및 제2 금형(3b, 3c)이 개폐하도록 구성해도 된다.

· 제1 및 제2 금형(3b, 3c)은 평행으로 접근 및 이간시킴으로써 개폐시키는 구성이어도 된다.

· 캠 축(3h)이 금형에 직접 연결된 구성이어도 된다.

1: 로터리 성형기, 2: 베이스부, 3: 금형 유닛, 3a: 지주, 3b: 제1 금형, 3b1: 제1 수용부, 3bt: 제1 배치부, 3bs: 제2 배치부, 3b11: 홈부, 3b12: 축부, 3b2: 제1 캐비티 부재, 3c: 제2 금형, 3c1: 제2 수용부, 3c2: 제2 캐비티 부재, 3d: 힌지부, 3e: 피니언 기어, 3f: 랙 기어, 3ft: 리니어 가이드, 3g: 지지벽, 3g1: 슬릿, 3h: 캠 축, 3h1: 원통부, 3h2: 축부, 4: 압출 헤드, 5: 캠 궤도 부재, 5a: 베이스판, 5b: 고리형 홈, 5b1: 측면, 5c: 캠 궤도, 6: 에어 공급부, 7: 밀어올림 기구, 7A: 밀어올림 부재, 7A1: 밀어올림부, 7A2: 축지부, 7A3: 접촉부, 7B: 구동부, 7B1: 에어 실린더, 7B2: 피스톤, 7C: 계합 부재, 7C1: 프레임, 7C2: 제1 계합부, 7C3: 제2 계합부, 8: 패리슨, 9: 성형체, 10: 동력 기구, 11: 샤프트, 12: 스위치 기구, 12A: 베이스부, 12B: 스위치부, 12B1: 스위치, 12C: 판 형상 부재, 13: 레일, C: 공전축

Claims

제1 및 제2 금형과, 캠 축과, 캠 궤도 부재를 구비하는 로터리 성형기로서,
제1 및 제2 금형 및 캠 축은 공전축을 중심으로 회전하도록 구성되고,
상기 캠 궤도 부재는 캠 궤도를 가지며,
상기 캠 축은 상기 회전에 수반하여 상기 캠 궤도를 따르도록 이동하고,
상기 캠 축의 이동에 수반하여 제1 및 제2 금형이 개폐하며,
상기 캠 축의 길이 방향을 축 방향으로 하면,
제1 및 제2 금형이 닫힌 시점에서의 상기 축 방향과, 제1 및 제2 금형이 가장 열린 시점에서의 상기 축 방향 사이의 각도가 45도 이하인, 로터리 성형기.
제 1 항에 있어서,
상기 캠 궤도는 둘레 방향을 따라 상기 공전축으로부터의 거리가 변화하도록 구성되는, 로터리 성형기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 캠 궤도 부재는 베이스판을 갖고,
상기 캠 궤도는 상기 베이스판에 형성된 고리형 홈 또는 고리형 돌기에 의해 구성되는, 로터리 성형기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 및 제2 금형은 힌지부로 연결되어 있고,
제1 및 제2 금형은 상기 힌지부를 중심으로 하는 상대 회전에 의해 개폐되는, 로터리 성형기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캠 축의 이동이 기어 기구를 개재하여 전달되어 제1 및 제2 금형이 개폐되는, 로터리 성형기.
제 5 항에 있어서,
상기 기어 기구는 직선 이동을 회전 이동으로 변환하는 기구인, 로터리 성형기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공전축은 수평면에 대한 각도가 45도 이하인, 로터리 성형기.
제1 및 제2 금형과, 밀어올림 부재와, 구동 기구를 구비하고,
제2 금형은 제1 금형에 대해 개폐 가능하게 구성되며,
상기 밀어올림 부재는 제1 금형에 형성되고, 또한 밀어올림부를 가지며,
상기 밀어올림부는 제1 위치로부터 제2 위치에 걸쳐 이동이 자유롭도록 구성되고, 또한 상기 밀어올림부가 제1 위치에서 제2 위치로 이동함으로써, 제1 금형 상의 성형체가 밀어올려지며,
제2 위치는 제1 위치보다 제1 금형으로부터 이간되어 있고,
상기 구동 기구는 계합 부재와, 구동부를 가지며,
상기 계합 부재는 제1 및 제2 위치에 있어서 상기 밀어올림 부재에 계합하고 있고,
상기 구동부는 상기 밀어올림부가 제1 위치로부터 제2 위치에 걸쳐 이동 가능하도록, 상기 계합 부재를 구동하는, 로터리 성형기.
제 8 항에 있어서,
상기 밀어올림 부재는 접촉부와, 축지부를 추가로 갖고,
상기 밀어올림부는 상기 밀어올림 부재의 한쪽측에 형성되며,
상기 접촉부는 상기 밀어올림 부재의 다른 쪽측에 형성되고,
상기 축지부는 상기 밀어올림부와 상기 접촉부 사이에 형성되며, 또한 제1 금형에 축지되고,
상기 구동부는 상기 계합 부재를 직선 방향으로 이동시키는, 로터리 성형기.
제 9 항에 있어서,
상기 구동부는 에어 실린더와, 피스톤을 갖고,
상기 피스톤은 상기 에어 실린더에 장착되며, 또한 상기 계합 부재에 연결되어 있는, 로터리 성형기.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
에어 공급부를 추가로 구비하고,
상기 에어 공급부는 상기 성형체를 구성하는 패리슨 내에 공기를 공급 가능하게 구성되며,
상기 밀어올림부는 상기 에어 공급부에 대향하도록 배치되고, 또한 상기 밀어올림부의 선단부는 두 갈래로 분지하도록 구성되어 있는, 로터리 성형기.
제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
베이스부를 추가로 구비하고,
상기 베이스부는 축 회전 가능하게 구성되며,
제1 금형은 상기 베이스부에 고정되어 있는, 로터리 성형기.